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5G推动射频前端升级 核心器件迎来创新高峰

2019-04-02 13:46:48

[导读] 随着5G技术的日趋成熟,全面商业化之日也渐行渐近。5G需要支持新的频段和通信制式,作为无线连接的核心,射频前端中的滤波器、功率放大器、开关天线、调谐器等核心器件已成为当前市场的风口,预计2022年,全球手机射频前端市场将达到227亿美元,成为众多厂商的“兵家必争之地”。与此同时,射频前端仍面临许多技术端的难题,如功耗、尺寸、天线数量、芯片设计等,如何解决这些问题,成为当下从业者关注的焦点。

随着5G技术的日趋成熟,全面商业化之日也渐行渐近。5G需要支持新的频段和通信制式,作为无线连接的核心,射频前端中的滤波器、功率放大器、开关天线、调谐器等核心器件已成为当前市场的风口,预计2022年,全球手机射频前端市场将达到227亿美元,成为众多厂商的“兵家必争之地”。与此同时,射频前端仍面临许多技术端的难题,如功耗、尺寸、天线数量、芯片设计等,如何解决这些问题,成为当下从业者关注的焦点。

为此,来自Qorvo、紫光展锐、华天科技、迦美信芯、美国国家仪器、希美微纳、苏州捷研芯、哈工大(深圳)电子与信息工程学院等业界领先企业及相关机构的专家们,在2019年3月28日由华强电子网主办的“第四届智能硬件创新创业互动论坛——5G射频前端技术及应用”会议中,围绕“5G射频前端技术应用创新与挑战”等热点话题,展开了精彩的探讨。

相比过去的3G、4G来说,5G射频前端技术将更加复杂,这主要是由于5G频段与之前的通信技术相比更宽更广,这为许多射频前端方案开发商提出了非常大的挑战。作为全球领先的RF创新解决方案提供商,Qorvo拥有市场上最全面的射频前端技术,也一直在积极地参与和支持整个5G生态系统的构建,加快推进5G商业化步伐。Qorvo现场应用工程师经理Will表示:“5G技术将会为用户带来速度上的飞跃。而在手机中,今年主要以NSA为主,搭载SA技术的手机最早也将在今年年底或明年正式面世。同时,由于5G技术的特殊要求,手机中将至少搭载11根天线,Qorvo的方案是将天线做宽,以达到减少天线数量的目的。虽然5G标准变化迅速,运营商需求也存在不确定性,但Qorvo都可以提供灵活的方案进行应对。”

Qorvo现场应用工程师经理Will

通常来讲,设备制作、测试先行,这对于5G射频前端也不例外。美国国家仪器半导体事业发展部经理牛学文认为:“在5G测试尤其是毫米波段存在一些挑战,如测试项目的指数级增长、更具挑战性的射频需求、标准快速迭代下激烈的市场竞争等。而在5G毫米波频段,又会诞生许多新的挑战,如新的数字频段、OTA测试、波束成形等,面对这些测试困境,NI研发了智能测试系统,它不仅仅只是一个固定的功能性工具,更是为自动化定制而构建的,能够涵盖验证到生产的整个过程,最终目标也是更全面地满足业务需求。”

美国国家仪器半导体事业发展部经理牛学文

同时,作为国内射频前端代表企业的紫光展锐,在面对5G市场更是早有准备。紫光展锐科技有限公司高级市场总监周亚来表示:“目前市场中普通的射频前端价格在5美金左右,而5G射频前端价格大约在10~15美金,因此前景巨大。但我们也发现,国内在射频前端制造工艺上基本是一片空白,紫光展锐将构建业界最全面的无线通信及物联网产品线,同时也建立了5G通信平台‘马卡鲁’。紫光展锐将与所有射频合作伙伴一起,全力推进5G进程。”

紫光展锐科技有限公司高级市场总监周亚来

天线作为射频前端器件中的另一大重点,也成为了会场众人瞩目的焦点。哈工大(深圳)电子与信息工程学院院长张钦宇表示:“5G对于智能天线要求大带宽、高密度、广域覆盖、频谱效率、移动性,因此也诞生了大规模阵列天线技术及多用户动态波束赋形技术,这些技术能够帮助5G更好的服务消费者。同时在未来,太赫兹波通信将成为宽带无线通信的趋势,新型电磁材料天线技术也将成为智能天线技术的演进方向。”

哈工大(深圳)电子与信息工程学院院长张钦宇

而作为天线调谐芯片生产厂商的迦美信芯,对此也有自己独到的观点。迦美信芯通讯技术有限公司董事长兼CTO倪文海表示:“在5G时代,射频开关集成化会成为一个趋势。如今,手机全面屏对于天线设计是一个挑战,因为天线空间变小,因此天线调谐器也成为了必须品,它可以在有限的空间中将天线收发性能发挥到最好。而迦美信芯为何能有机会,就是因为天线调谐芯片基本不会被集成,而是与其他器件共同摆放的。同时,随着5G天线的增多,天线调谐厂商也将会得到更多机遇。”

迦美信芯通讯技术有限公司董事长兼CTO倪文海

同样,在RF开关中有多年技术沉淀的苏州希美微纳对此也提出了自己的见解,苏州希美微纳系统有限公司创始人兼首席科技顾问刘泽文表示:“RF 开关是5G和未来通讯前端和基站中的重要器件,而RF MEMS开关性能优越,是5G与未来通讯系统中的最佳选择。值得强调的是,信号经过希美设计的RF MEMS开关后,其衰减值将变得很低。当前,在RF MEMS器件的道路上,希美也将有望走向前列。”

苏州希美微纳系统有限公司创始人兼首席科技顾问刘泽文

当然,拥有技术创新的不只是5G射频芯片及核心器件,封装领域也在与时俱进。华天科技集团CTO于大全在本届大会上介绍了华天应用于5G的晶圆级封装集成技术,他表示:“5G主要分为三段,分别是毫米波、sub-6G、sub-1G,越高频段对于小型化封装的要求也就越高。针对5G中BAW、SAW、IPD等器件,以及后续的毫米波等,都能通过高级的晶圆化封装技术达到一个高效率、小型化的效果。华天科技在三年前便开展了硅基扇出型封装技术,通过在硅上进行高精度腔体刻蚀,将芯片嵌入到硅片当中,这样制作的硅片翘曲会非常小,可以进行高密度布线。”

华天科技集团CTO于大全

而在封装中,滤波器的封装更是其中的重点,苏州捷研芯纳米科技有限公司副总王建国表示:“随着5G的到来,手机射频前端模块和组件市场发展神速,其中滤波器更是重点。未来滤波器封装将呈现向小型化、改进器件形式、组合式迈进的趋势。苏州捷研芯目前正专注CSP-3封装技术,通过芯片和基片之间空腔的闭合方式创新已发展至第三代,以逐步实现器件封装的微型化、可量产、低成本、高精度、集成化。”

苏州捷研芯纳米科技有限公司副总王建国

总之,2019年的5G,已经逐步走向成熟,正式商用化已近在咫尺。同时,伴随着物联网、人工智能的大潮,5G商用化的前景更是不可估量。作为5G技术重要一环的射频前端,也必将成为今年市场中最重要的风口之一。固然,其中也充满挑战,但挑战通常意味着需求,需求往往代表着红利。把握住5G射频前端,便是把握住了未来。

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标签:  5G[33]    通信[6]
 
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